200705. lajstromszámú szabadalom • Eszköz folyadékfrakciók- főként sűrűséggradiens centrifugálásos- elkülönítésére
HU 200705 B A találmány tárgya eszköz folyadékfrakciók — főként sűrűséggradiens centrifugálásos — elkülönítésére, amely felhasználható valamely folyadék specifikusan jellemzett frakcióinak elkülönítésére, továbbá általában adott térfogatú minta vételére folyadékokból A laboratóriumi munkák során gyakran van szükség arra, hogy folyadékokból — adott esetben annak egy specifikus részéből — adott térfogatú mintát vegyünk. A laboratóriumi gyakorlatban általánosan használt eszközök erre a célra például a pipetta és a kacs, amelynek sokféle kiviteli formája ismert. A folyadék frakcionálás egyik fontos speciális módszere a sűrűség gradiens centrifugálás, amelynek során a centrifugacsőben sűrűség gradiens szerint megosztó, de összefüggő folyadékoszlop alakul ki, és a különböző anyagok — sűrűségüknek megfelelően — elkülönült folyadékrétegekben helyezkednek el. Centrifugálás után a gradienst frakcionálni kell ennek több megoldása ismeretes. Az általában alkalmazott eljárások közé tartozik a folyadékrétegek leszívása felülről vagy alulról kiindulva. A téma irodalmi áttekintését lásd: „A. Fritsch: Preparative density centrifugation. Beckman Instrument International S. A., Geneva (1975). Ezek az eljárások csak részlegesen tudnak eleget tenni annak az ideális követelménynek, hogy a vékony horizontális rétegekben elhelyezkedő, specifikus anyagtartalmú folyadékfrakciókat keveredés mentesen elkülönítsék. Emellett ezek az eljárások általában időigényesek, ami különösen a nagy sorozatban végzett vizsgálatoknál hátrányos. Újabban ismertették a többkamrás centrifugacsövet, amelynél a műanyagból készült centrifugacső terét a cső külső és belső átmérőjének szűkítése révén kettő vagy több egymással közlekedő kamrára tagolják, és a csőben végzett gradiens centrifugálás után a kamrák lezárásával lehetőség van az egyes kamrákban elhelyezkedő folyadékfrakciók gyors és egyszerű elkülönítésére. Lásd: 4.511.349. lajstromszámú USA szabadalom. Ez a megoldás speciális cső elkészítését igényli. A cső-beszűkítéssel megvalósított kamrás elkülönítés nem teszi lehetővé a folyadékfrakciók rétegződéssel párhuzamos, horizontális elkülönítését; a beszűkülések lezárásakor anyagveszteség és bizonyos folyadék keveredés léphet fel a kamrák száma nem növelhető korlátlanul, ezért ezzel amódszerrel a folyadékrétegek szelektív elkülönítése bizonyos határokon túl nem finomítható. Hasonló jellegű, csőszűkítésen alapuló megoldást alkalmaztak vérsejt elválasztó centrifugacsövek kiképzéséhez is, amelyeket kis fordulatszámú centrifugákban használnak. (Lásd: például a 3.750.645. lajstromszámú USA szabadalom). A sűrűség gradiens ultracentrifugálás gyakran alkalmazott laboratóriumi eljárás. Például az orvosi diagnosztikában egyik fontos alkalmazási területe a szérum lipoproteinek frakdonálása. A lipoprotein frakciók koleszterin szintjének meghatározása lehetővé teszi a szívinfarktus kockázatának előrejelzését, ezért rutinszerű vizsgálata kívánatos. A jelen találmány célja egy olyan megoldás kidolgozása volt, amellyel lehetővé válik a gradiens 1 frakciók igen vékony folyadék rétegeinek keveredés nélküli, élesen elhatárolt elkülönítése egy egyszerű, célszerűen a rutin laboratóriumi gyakorlatban is alkalmazható eszközzel ill. eljárással. Emellett a találmány szerinti eszköz — illetve annak funkcionális eleme—minden olyan általános célra alkalmazható, amelynek során egy folyadékból adott térfogatú folyadékmintát kell venni. A jelen találmány alapgondolata az, hogy ha egy folyadék felszínét egy alkalmas kivitelű hálóval zárjuk le, akkor az adhézió, a kohézió és a felületi feszültség által megszabott kölcsönhatások eredményeképpen a háló képes egy bizonyos nagyságú folyadékoszlopot a gravitációs erő ellenében megtartani. A centrifugacsőben való frakcionálás kivitelezésére egy olyan funkcionális elemet alkalmazunk, amelynek a cső falával érintkező felülete követi a cső alakját — ennek megfelelően a szokásos centrifugacsövek esetében hengerpalást formájú —, az elem felső és=vagy alsó felületét pedig egy hálószerkezetű anyag alkotja. A háló anyaga és szerkezete olyan, hogy a folyadékközegben lehetővé teszi a hálón keresztül a szabad anyagáramlást, míg az elemet a folyadékból kiemelve, az elem belső terébe zárt folyadékmennyiség az elemben marad és abból csak külön behatásra távolítható el. A gradiens centrifugálás megvalósítására szolgáló találmány szerinti eszközt az jellemzi hogy fiinkdonális elemének felületét részben vagy egészben háló képezi, és a centrifugacsőbe egy vagy több funkcionális elemet helyezünk el egymás fölé úgy, hogy azok vagy közvetlenül érintkeznek egymással, vagy távköztartó elemmel — előnyösen gyűrűvel - - vannak elkülönítve, miáltal egy olyan elrendezés van kialakítva, amely egyfelől lehetővé teszi az anyagok szabad áramlását a folyadékban a cső teljes hosszában, biztosítva ezáltal a sűrűség gradiens szerinti szabad anyageloszlást a folyadékoszlopban, másfelől ugyanakkor egy potenciális frakcionáló szerkezetet jelent, amellyel a funkcionális elemek elhelyezkedésének megfelelően a folyadékoszlop horizontálisan, szakaszosan frakcionálható. A találmány szerinti fiinkcionális elemek a sűrűség gradiens centrifugálás elvégzése után adott térfogatú, adott sűrűségű és jellemző anyagtartalmú folyadék mennyiséget határolnak el amelyeket oly módon különítünk el, hogy az egyes funkcionális elemeket a bennük levő folyadékkal együtt a centrifugacsőből kiemeljük. A funkdonális elemek célszerűen a centrifugacső oldalfalának elvágásával, vagy aljának levágásával vagy más módon tehetők szabaddá. A kiemelés során a funkconális elemek folyadékmegtartó képessége növelhető — és ezáltal a módszer biztonsága fokozható—azáltal hogy a funkdonális elem felső hálósíkjára egy hozzátapadó fedőlapot helyezünk, célszerűen például egy vékony papír vagy műanyag lapot. A funkdonális elemekből a specifikus anyagtartalmú folyadék tetszőleges módon kinyerhető. A találmány szerinti eszközök különféle erőbehatásokra létrejövő folyadék-frakdonálódás esetén alkalmazhatók a folyadékfrakdók elkülönítésére; folyadék-frakcionálódást hozhat létre a centrifugális erőn kívül például a föld nehézségi ereje 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
